精馏塔操作规程

精保操作基本知识

1、何为相和相平衡：

答：相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分，不同相之间往

往有一个相界面，把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如

水和冰混合在一起，水为液相，冰为固相。一般情况下，物料在精储塔是气、液

两相。

在一定的温度和压力下，如果物料系统中存在两个或两个以上的相，物料在各相

的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化，我们称系统处于平

衡状态。平衡时，物质还是在不停地运动，但是，各个相的量和各组分在各项的

浓度不随时间变化，当条件改变时，将建立起新的相平衡，因此相平衡是运动的、

相对的，而不是静止的、绝对的。比如：在精储系统中，精储塔板上温度较高的

气体和温度较低的液体相互接触时，要进行传热、传质，其结果是气体部分冷凝,

形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化，形成的气相

中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的，当气

液两相达到平衡时，其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。

2、何为饱和蒸汽压？

答：在一定的温度下，与同种物质的液态（或固态）处于平衡状态的蒸汽所产生

的压强叫饱和蒸汽压，它随温度的升高而增加。众所周知，放在杯子里的水，会

因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里，并抽走上方的空气,

当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。

但是，当温度一定时，气相压力最中将稳定在一个固定的数值上，这时的压力称

为水在该温度下的饱和蒸汽压。

应当注意的是，当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是，液相的水分

子仍然不断地气化，气相中的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速

度等于水蒸汽的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，气体和液体

达到平衡状态。所以，液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时，气液两

相即达到了相平衡。

3、何为精僧，精僧的原理是什么？

答：把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混

合物分离为所要求组分的操作过程称为精镭。

为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝，就能分离为纯

或比较纯的组分呢？对于一次汽化，冷凝来说，由于液体混合物中所含的组分的

沸点不同，当其在一定温度下部分汽化时，因低沸点物易于气化，故它在气相中

的浓度较液相高，而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组

成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时，因高沸点物易于冷凝，使冷凝液中

高沸点物的浓度较气相高，而为冷凝气中低沸点物的浓度比冷凝液中要高。这样

经过一次部分汽化和部分冷凝，使混合液通过各组分浓度的改变得到了初步分

离。如果多次的这样进行下去，将最终在液相中留下的基本上是高沸点的组分，

在气相中留下的基本上是低沸点的组分。由此可见，多次部分汽化和多次部分冷

凝同时进行，就可以将混合物分离为纯或比较纯的组分。

液体气化要吸收热量，气体冷凝要放出热量。为了合理的利用热量，我们可

以把气体冷凝时放出的热量供给液体气化时使用，也就是使气液两相直接接触，

在传热同时进行传质。为了满足这一要求，在实践中，这种多次部分汽化伴随多

次部分冷凝的过程是逆流作用的板式设备中进行的。所谓逆流，就是因液体受热

而产生的温度较高的气体，自下而上地同塔顶因冷凝而产生的温度较低的回流液

体（富含低沸点组分）作逆向流动。塔所发生的传热传质过程如下1）气液两相

进行热的交换，利用部分汽化所得气体混合物中的热来加热部分冷凝所得的液体

混合物；2）气液两相在热交换的同时进行质的交换。温度较低的液体混合物被

温度较高的气体混合物加热二部分汽化。此时，因挥发能力的差异（低沸点物挥

发能力强，高沸点物挥发能力差），低沸点物比高沸点物挥发多，结果表现为低

沸点组分从液相转为气相，气相中易挥发组分增浓；同理，温度较高的气相混合

物，因加热了温度较低的液体混合物，而使自己部分冷凝，同样因为挥发能力的

差异，使高沸点组分从气相转为液相，液相中难挥发组分增浓。

精^塔是由若干塔板组成的，塔的最上部称为塔顶，塔的最下部称为塔釜。

塔的一块塔盘只进行一次部分汽化和部分冷凝，塔盘数愈多，部分汽化和部分冷

凝的次数愈多，分离效果愈好。

通过整个精^过程，最终由塔顶得到高纯度的易挥发组分，塔釜得到的基本上是

难挥发的组分。

4、什么是露点？

答：把气体混合物在压力不变的条件下降温冷却，当冷却到某一温度时，产生的

第一个微小的液滴，此温度叫做该混合物在指定压力下的露点温度，简称露点。

处于露点温度下的气体称为饱和气体。从精馆塔顶蒸出的气体温度，就是处在露

点温度下。值得注意的是：第一个野地不是纯组分，塔时露点温度下与气相平衡

的液相，其组成有相平衡关系决定。由此可见，不同组成的气体混合物，塔的露

点是不同的。

5、什么是泡点？

答：液体混合物在一定压力下加热到某一温度时，液体中出现的第一个很小的气

泡，即刚开始沸腾时的温度叫该液体在指定压力下的泡点温度，简称泡点。处于

泡点温度下的液体称为饱和液体，即精储塔的釜温温度。应该说明，这第一个很

小的气泡，也不是纯组分，它的组成也是有相平衡关系决定的。

6、什么是沸点？

答：当纯液体物质的饱和蒸汽压等于外压时，液体就会沸腾，此时的温度叫做该

液体在指定压力下的沸点。纯物质的沸点是随外界压力的变化而改变的。当外界

压力增大时，沸点升高，外界压力降低时，沸点降低。对于纯物质来说，在一定

压力下，泡点、露点、沸点均为一个数值。

7什么是潜热？

答：单位重量的纯物质在相变（在没有化学反应的条件下，物质发生了相态的改

变，称相变。如水结成冰或水汽化成水蒸气等成为相变过程。）过程吸收或放出

的热叫潜热。如1公斤水由液态受热变成水蒸气的过程中所吸收的热叫水的汽化

潜热，常用单位为千卡/公斤。值得注意的是，在相变时温度和压力都是不变的,

否则不能称之为潜热。因此，在说潜热数值时，要说明在什么温度什么压力下，

进行何种相变过程。如1公斤水在760毫米汞柱压力，100摄氏度下汽化，汽化潜

热为539.6千卡。相反，在此条件下，水蒸汽冷凝释放出来的热，称为冷凝潜热,

数值与上相等。混合物的潜热可以实测或计算，其数值的大小除了和组分的性质

有关外，还和组分的含量有关，不是一个固定的数值。

8、什么是显热？

答：纯物质在不发生相变和化学反应的条件下，因温度的改变而吸收或放出的热

量叫显热。

9什么是回流比

答：在精馆过程中，混合液加热后所产生的蒸汽由塔顶蒸出，进入塔顶冷凝器。

蒸汽在此冷凝（或部分冷凝）成液体，将其一部分冷凝液返回塔顶沿塔板下流，

这部分液体叫做回流液；将另一部分冷凝液（或未凝蒸汽）从塔顶采出，作为产

品。回流比就是回流液量与采出量的重量比，通常以通常以R来表示，即

R=L/D

式中R-回流比

L-单位时间塔顶回流液体量，公斤/小时。

D-单位时间塔顶采储量，公斤/小时。

10、什么是最小回流比？

答：在规定的分离精度要求下，即塔顶、塔釜采出的组成一定时，逐渐减少回流

比，此时所谓的理论板数逐渐增加。当回流比减少到某一数值时，所需的理论板

数增加至无数多，这个回流比的数值，成为完成该项预定分离任务的最小回流比。

通常操作时的实际回流比取为最小回流比的1.3〜2倍。

蒸氨塔是涉及一种氨水蒸氨的设备。针对现有蒸氨塔蒸氨效率低、传质效率差、使用寿

金短、操作弹性小、性价比低的问题，本实用新型提供了一种蒸氨塔,它包括塔壳（1）,塔

壳（1）设有塔板（3）,塔板（3）上设有泡罩（2）,所述泡罩（2）的下边缘为锯齿状。本实用新型

的泡罩的下边缘为锯齿状，将由泡罩溢出的气体均匀分割成多股气流进入液相中，消除了气

流在液相中的偏析现象，使得气液两相接触充分，传质效果好，蒸氨效率高，利于推广应用。

蒸氨塔操作规程操作规程

一：岗位任务

通过蒸氢塔经过捡篁操作将氨水中的氨和水分开，得到的产品血氨送到氨贮罐区，残液

回收利用。

二：精僧原理

把液体混合物经过多次部分气化和部分冷凝，使液体分离成相当纯的组分的操作称为精

彳留，连续捡置搔可以想象是由一个个简单蒸傕釜串联起来，由于原料液中组分的挥发度

不同，每经过一个蒸得釜蒸偏一次，蒸汽中轻组分的含量就提高一次，即yn+l>yn>x

（y代表气相组成，x代表液相组成），增加蒸偏釜的个数就可得到足够纯的轻组分，而

塔釜中残液中所含轻组分的量会越来越少，接近于零。将这些蒸储釜叠加起来，在结构

上加以简化即成为精僧塔。

本工序就是利用蒸氨塔分出氨水中的轻组分物质氨和重组分物质水而得到产品液氨。蒸

氨塔采用垂直筛板塔,它比传统的浮阀塔板有更好的传质、传热性能。

三：工艺流程

从界区外送来的15%氨水进入稀氨水槽，经稀氨水泵加压到1.7MPa（a）左右打到热交换

盎，与塔釜出来的精偏残液换热回收热量后，氨水被加热到140—160。（2左右进入蒸氨塔；

蒸氨塔下部的再沸器采用>2.2Mpa饱和蒸汽间接加热釜液,保持温度在、203七左右。塔

顶蒸汽温度约43匕进入冷凝器I冷凝，在此部分气氨冷凝为液氨，未冷凝气氨进入冷凝

器H进一步冷凝为液氨，两冷凝器中冷凝的液氨部分直接流入蒸氨塔作为回流，另一部

分作为产品流入储氨罐，经高压气体加压后，压到液氨罐区。蒸氨塔底含量很低的残液

经热交换器回收热量后，送到界区外。

四：正常操作时的工艺指标

（一）温度

1：蒸汽塔进料温度>i4（rc

2：蒸氨塔塔釜温度203匕

3：蒸氨塔塔顶温度43℃

（二）压力

1：蒸汽压力,2.0Mpa

2：蒸氨塔压力》L7Mpa

（三）液位

1：蒸氨塔液位50~70%

（四）回流比

1：蒸氨塔回流比3~5

（五）成分

1：液氨中氨含量》99.5%

2：残液中氨含量〈0.07%

五：精保岗位的原始开车

1：安装后的检查

（1）按照工艺流程图和管道安装图，检查所有的设备和管道安装是否齐全和正确。

(2)检查水、电、汽是否处于正常的供应状态。

(3)检查仪表、电讯是否齐全，并能投入正常运转。

2：系统的吹净

(1)在安装过程中，设备和管道可能存有灰尘、油泥、棉纱、铁屑和焊渣等杂物，必

须进行吹净，以免在试车过程中，将运转设备的部件打坏，或管道、设备的堵塞。

水管和蒸汽管可以不吹，只吹塔器和回流槽，按照流程的先后顺序将设备和管道拆开，

逐段吹除，吹完一段安装一段，直到吹完为止。

用空压机向系统输送0.4Mpa的压缩空气作为吹净气源。

3：系统的试压和试漏

检查设备和管道的施工记录和试验报告，如果压力管道和压力容器部分已作了系统压力

试验，这样可以与其它常压系统一起做气密试漏，否则应与其它常压设备隔断进行气密

性试验,试验压力为设备设计压力的1.15倍

气密试漏的方法

向系统打入0.2Mpa左右的压缩空气，然后对每一个焊阀门、法兰、螺丝孔和丝扣等

用耳听、手摸、涂肥皂水等办法进行查漏，如果发现泄漏处，应及时做好标记，逐个消

除，再进行试漏，直到完全合格为止。

4：运转设备的单体试车

精镭系统的单体运转设备主要是泵类，按泵的单体试车方法进行。主要是检查泵的电机

启动是否正常，转动方向是否正确，出口有否压力，进口是否有泄漏抽空等现象。

可以先用消防水带给氨水贮槽注水，然后向蒸氨塔打液，同时检查泵的出口压力，电机

电流，根据回流槽液位下降和塔釜液位的上升便可知道泵的运行情况。

5：系统的清洗

(1)用消防水带往稀氨水贮槽注水。

(2)启动氨水泵往蒸氨塔注水。

(3)打开蒸氨塔排污阀，排一会水，关闭排污阀，建立液位。

(4)往蒸氨塔再沸器通蒸汽，进行蒸煮。

(5)进料管线的清洗：打开蒸氨塔进料阀，拆开热交换器前管线上的法兰，让蒸氨塔

中气液从进料管线倒经热交换器从敞口处流出。

(6)在清洗过程中，其它管线、取样口均可打开法兰不断排放，直到清洁为止。

(7)由于吹净效果较差，所以精俯的原始开车关键是蒸煮，务必要清洗彻底。

清洗完毕，即可按正常步骤开车。

六：开车前的准备工作

1：检查所有静止设备是否完好，人孔是否封死。

2：各转动设备是否完好，处于开车状态。

3：各仪表、阀门是否正常

4：蒸汽压力是否满足开车状况。

5：各有关盲板是否拆除。

6：通知调度室,成品库，氨水岗位准备开车。

七：正常开车

1：联系氨水岗位，开氨水泵，打开热交换器进出口阀门，向蒸氨塔进料，使塔釜液位

达1/2~2/3。

2：开蒸氢塔冷凝器冷却水阀，通冷却水。

3：开蒸氨塔再沸器蒸汽出口阀，并用压力自调阀控制蒸汽压力，控制釜温在205寸左右。

当蒸氨塔冷凝器出现冷凝液，开蒸氢塔回流管线阀门，建立回流，根据回流量加减蒸汽

量，最终控制蒸氨塔塔釜温度在201~204匕，塔顶温度在41~43匕。打开液氨采出阀，采

出液氨。最终维持回流比在3~5之间。

4：稳定各塔的操作，使各项指标都在控制围。

5：待稳定后，使各有关的自调投入使用。

6：开车后两小时采样分析液氨一次，合格后送成品贮槽。

7：系统正常后，全面检查一遍，是否有异常情况。

A：停车操作

1：正常停车

(1)通知调度、成品、稀氨水岗位。

(2)停氨水泵，关泵进出口阀门。

(3)关蒸氢塔再沸器蒸汽进口阀。

(4)关液氨取出阀口，蒸氨塔采取全回流操作。

(5)把蒸氨塔塔釜和溶液放入地下槽并打回稀氨水贮槽。

(6)停用全部自调。

2：临时停车(蒸氨系统不检修、不置换为原则)

停各泵，关闭各塔进出口阀，减少蒸汽量保持塔全回流，各温度点不变。

九：不正常情况的处理

1：蒸氨塔不正常情况和处理

(1)塔入料困难：蒸汽量过大；

(2)淹塔：入料量过大或蒸汽量过大。

(3)塔底无液位：塔底液位调节失灵；蒸汽量大。

(4)采出液氨质量不合格：调节回流比和蒸汽加入量。

、概述

精镭是以相际传质为特征的均相物系分离的一种单元操作方法，是分离均相液体混合

物最常用的方法。它是利用混合液中组分的挥发度不同来进行分离的。

进行精偏操作所使用的汽液传质设备种类是较多的，其中很重要的一类是板式塔。根据

塔板结构的不同，板式塔又有许多类型，如筛板塔、泡罩塔、浮阀塔等等。评价各种汽液传

质设备优劣的主要指标有分离效率、处理能力、流体阻力损失和设备造价等。板式塔的分离

效率一般以塔板效率来表示。

本实验采用筛板式精用塔，通过常压下对乙醇一水溶液的精对精偏过程的有关问

题进行考察研究。由于乙醇与水形成恒沸物，故在一般方法下，乙醇的最高浓度只能达到97%

左右（以体积计），沸点为78.15℃。

实验预习要点：

①塔板效率、塔效率的含义是什么？本实验测定塔效率的方法是什么？

②全回流的操作特征是什么？

③精僧操作中可调控的因素一般有哪些？本实验主要调控的因素是什么？

④物料衡算的基本关系式是什么？在已知只用、照、即时求解〃、优（写出算式）

⑤回流比对精储操作有什么影响？

⑥塔釜加热状况对精帽操作有什么影响？调节加热状况的依据是什么？

⑦精德操作中建立和保持正常的浓度梯度及温度梯度的方法是什么？

二、实验目的

1.了解筛板塔的基本结构及精镭流程。

2.学会塔效率的测定方法。

3.掌握精僧操作的基本方法。

三、基本原理

1.塔效率

在实际操作中，由于接触时间有限以及其它一些因素的影响，汽液两相在塔板上不可能

达到理想状态，即一块实际塔板的分离作用达不到一块理论塔板的理想分离效果，故实际所

需的塔板数总比理论塔板数要多，这种差别可用塔板效率来衡量。

塔板效率包括了全部传质动力学因素，主要有物系的性质、塔板结构、操作条件等因素。

塔板效率有不同的表示方法，常用的有全塔板效率(简称全塔效率或塔效率)、单板效率(又

称默弗里板效率)等。

塔效率反映了整座塔的平均传质效果，它的定义是：

Eo=N/^

式中Eo——塔效率

N一一理论塔板数

Ne---实际塔板数

当塔板结构和所处理的物系确定后，塔效率只和操作条件有关。由于操作条件的因素较

多，为简化影响因素，在实验中测定塔效率时通常采用在全回流操作条件下进行测定。

2.精僧操作

对于一个设计合理的精德塔，操作好坏的标准是操作稳定，塔顶、塔底产品的质量和数

量均能达到一定要求，能耗少。

在精德操作中，一般可人为调节和控制的因素有回流比，回流液的温度，再沸器的加热

量，塔顶冷凝器的冷却水用量及温度，进料的温度，进料及塔顶产品、塔底釜液的流量等。

在本实验中主要是根据物料衡算控制进料、塔顶产品、塔底釜液的流量，通过调节回流比和

再沸器的加热量来完成实验任务。

①物料平衡与精偏塔的稳定操作关系密切。对于二元物系，其全塔的物料平衡关系为：

F=D+r.............(1)

Fx尸Dxn+Wx*..............(2)

式中F----进料流量；

D——塔顶产品流量；

产一一塔底釜液流量；

XF、X。、%.一一分别为进料、产品、釜液中易挥发组分的含量。

利用式⑴、⑵联立求解，可在已知4个因素的时候求得另两个因素。例如通常由生产任

务给出F、XF、X"、X,；则可按物料平衡关系求得〃、队从而可指导精德操作时对塔顶产品

和塔底釜液流量的控制。

②回流比在精^操作中是一个对产品的质量和产量有重大影响而又便于调节的参数。

回流比的定义是：

R=L/D

式中R--回流比

L----回流液流量

D一一塔顶产品流量

当力增大时，由精馆段操作线的变化可知，达到原分离要求所需的理论塔板数会减少，

产品纯度及）将提高，但是在进料状况和塔釜加热状况不变的情况下，塔顶产品量〃将减少；

当兄减小时，情况则正好相反。

③再沸器的加热量（本实验装置是在塔釜中直接加热）在精僧操作中也是一个很重要

的影响因素，它与塔蒸汽量/密切相关。由于V=L+D,而回流比4〃〃，所以/对A有影

响。例如上面所说的增大回流比可提高塔顶产品纯度，但塔顶产品量将减少，这时可加大塔

釜加热量，使塔蒸汽量增加，从而在塔顶产品量不变的情况下提高回流比，但这样也将加大

塔釜和塔顶冷凝器的负荷。同时/也与塔的水力学性能有密切关系，。过大时会发生液沫夹

带，甚至造成液泛，过小时会产生漏液，所以塔釜加热量的调节围也是有一定限度的。

上面三个精假操作的调控因素中，再沸器的加热量亦即塔釜加热状况是最主要的。而对

塔釜加热状况进行调控的依据有塔顶温度、塔釜压力、塔顶产品流量、最优回流比等，其中

主要依据是塔顶温度，即随塔顶产品浓度而变化的塔顶第一层塔板上的汽相温度，因为它反

映了塔顶产品的质量情况。对于乙醇一水物系，灵敏区温度是调节塔釜加热状况的主要依据。

塔釜压力是精储操作中的另一个重要依据参数。塔釜压力与塔板压力降有关。塔板压力

降由气体通过板上孔口或通道时为克服局部阻力和通过板上液层时为克服该液层的静压力

而引起，因而塔板压力降与气体流量（即塔蒸汽量）有很大关系。气体流量过大时，会造成

过量液沫夹带以致产生液泛，这时塔板压力降会急剧加大，塔釜压力随之升高，因此本实验

中塔釜压力可作为调节塔釜加热状况的重要参考依据。

塔顶产品流量是根据物料衡算得到的，是保持精僧操作稳定进行所必须达到的指标，而

根据最优回流比得到的回流量是保证产品质量的基本条件，由前述已知，它们之和就是塔蒸

汽量，因而与塔釜加热状况有着直接关系，因此它们也是进行塔釜加热状况调节的重要参考

依据。

精储塔从下到上建立起一个与给定操作条件对应的逐板递升的浓度梯度和逐板递降的

温度梯度是不容易的，但它是精悟塔保持稳定高效操作所必需的。操作开始时要设法尽快建

立这个梯度，操作正常后要努力维持这个梯度，要领是当要调整操作因素时，应注意采用渐

变方法，让全塔的浓度梯度和温度梯度按需要渐变而不混乱。因此，精循塔开车时，通常先

采用全回流操作，待塔情况基本稳定后再开始进料，且应逐渐增大进料流量，同时逐渐减小

回流量，并根据物料衡算的结果控制和调节塔顶、塔底产品的流量和回流比，直到达到规定

的要求为止；在调整塔釜加热状况时也应逐渐调节，切忌忽大忽小。

四、实验装置及流程

本实验装置由精储塔（包括塔体、塔釜和塔顶冷凝器、

回流系统、进料系统、产品储罐以及控制柜等组成，图8—2、

图8—3分别是其实物图与示意图。

1.塔体：由14段塔节用法兰连接而成，其中11段塔节采

用57X35mm不锈钢管制成，还有3段塔节采用玻璃管制

成，以便观察塔塔板上的水力学现象。

全塔共有15块塔板，板间距为100mm。塔板为筛板，由

厚度为1mm的不锈钢板制成。筛板上的孔数在精僧段为25个,

提偏段为29个。孔径2mm,呈正三角形排列。溢流管由

14X2mm的不锈钢管制成，溢流堰高度为10mm。

在塔顶和“灵敏区”塔段各装有1支WZG—001型铜电阻

温度计，并由控制柜上的温度指示仪加以显示。塔的中下部

图8—2精偷实验装置

设有两个加料口供选择。

2.塔釜：为不锈钢材质立式结构。装有玻璃管液位汁。

装有I支WZG—001型铜电阻温度计，并由控制柜上的温度指示

仪加以显示。

釜以两支电加热器进行加热，功率各为1kW左右，可通

过控制柜上的调压器调节其加热电压，并由电压表加以显示。

3.塔顶冷凝器：为不锈钢盘管式冷凝器。用自来水做为

冷却剂。水走盘管，塔顶蒸汽在盘管外冷凝。

4.回流系统：包括回流分配器和回流流量计。回流分配

器由不锈钢材制成，为首先满足回流要求，特使分配器的产

品管出口比回流管出口高出15mm。回流流量计为转子流量计,

型号为LZB-WB,量程为6〜60mL/min。

5.进料系统：由原料液箱、输液泵、进料流量计组成。

6.产品储罐：由不锈钢材制成，其上方设有观测罩，用

于监测产品的浓度。

输液泵

图8—3精馈实验装置示意图

五、实验步骤

1.首先熟悉整个实验装置的结构和流程，了解控制柜的操作规程，并检查塔釜中的料

液量是否适当（釜中液面必须浸没电加热器，在液位计上有一标线指示）。塔釜中料液的乙

醇浓度为5%左右（已由实验室预先配好。浓度为体积百分比浓度，下同）。

2.进行全回流操作。

通电加热釜液（按控制柜的操作规程进行）。开始时可快些，用两支电加热器一起加热,

并将其电压调到略低于最大值处。在等待升温的过程中进行下面工作：

⑴按照全回流操作的要求（不出产品、不进料、不排釜液、僧出物全部返回塔）检查

各相关阀门的开闭状态是否适当。

⑵从原料液箱中取样150ml左右，倒入量筒中测定其温度、浓度（为12%左右，已由实

验室预先配好），并将所测得的浓度换算到20℃时的浓度。然后按进料流量为6L/h（浓度为

刚才所测并换算到20匕时的浓度）、塔顶产品浓度为95乳釜液浓度为3%的要求，根据物料

平衡关系算出塔顶产品流量，作为后面生产产品时的操作依据。

【注意】浓度的测定使用酒精计进行。使用时要依估计的溶液浓度选用不同量程的酒精计（有

两支酒精计，一支量程为0~50%,一支量程为50〜在将酒精计放入溶液中时，要等

酒精计上所估计的浓度刻度值接近或浸入液面时再松手（切记不要过早松手，以免酒精计冲

到量筒底部而被碰碎），然后轻微旋转酒精计使其离开量简壁，让其自由浮动，稳定后读数。

若读数时酒精计靠到量筒壁上，可再次轻微旋转酒精计使其离开量筒壁，待稳定后读数。读

数时以量筒中溶液的弯月面下缘所对应的刻度来读取。

当塔顶温度上升到50七时，打开塔顶冷凝器的冷却水阀门，调节冷却水量不必很大，使

蒸汽不从冷凝器的放空管逸出即可。通过调节塔釜加热量，控制灵敏区温度不要超过80（,

塔釜压力不要超过20Xl（）2pa,回流流量在30ml/min左右。

【注意】塔釜加热量是通过调节电加热器的电压进行的，每次调节时改变量不要太大，采用

微调、多次、渐变的方法，使塔的浓度梯度和温度梯度平稳变化。

待灵敏区温度、塔釜压力、回流量这三个参数达到稳定后（即这三个参数的变化量在

15min分别不超过1七、2X10?Pa、4ml,可通过每5分钟记录一次各参数来观察），即可接取

回流液和釜液样品进行温度、浓度测定，并记录取样时的各操作参数。

【注意】接取样品的数量一定要达到取样容器的标线处，否则将无法进行测定。另外接取釜

液时要先排掉管路中积存的液体，以保证接到的是真正的釜溶液。

对于温度高于换算表中给出的最高温度的样品，可放入凉水中进行冷却，待其温度降到

换算表给出的温度围时，即可进行浓度测定。样品浓度测定完成并经老师检查合格后，再将

样品倒入指定容器（后同）。

3.进行部分回流、生产产品的操作。

在上面接取了回流液、釜液样品后，即可启动输液泵（按控制柜的操作规程进行），用

原料液补充釜液（从塔底送入）到塔釜液位计的标线处。然后先继续进行全回流操作，待基

本稳定5分钟后再开始进料。

进料时首先选定一个进料口（本实验选用下部进料口），并打开进料口处的阀门（另一

个进料口的阀门关闭），关闭进料流量计的阀门（相当于泵出口阀），然后启动输液泵，再开

启进料流量计阀门，先从小流量开始，逐渐过渡到实验规定的流量（6L/h）o此后通过调节

塔釜排液阀门开度使釜液面始终保持在液位计标线处，以保证物料平衡。

开始进料后，打开产品流量计阀门到最大，并逐渐关小回流流量计阀门，使回流量达到

回流比为2〜3（以物料衡算所得到的产品流量为基准）的程度。

通过调节塔釜加热量，使产品流量达到物料衡算的计算值，并注意使灵敏区温度不超过

80℃,塔釜压力不超过20X102Pa。待操作稳定并积累了一定量的产品后，即可接取产品和

釜液样品进行测定，并记录取样时的各操作参数。

4.接取了样品后停止塔釜加热和进料（按控制柜的操作规程进行），关闭塔釜排液阀门。

待塔板上不再鼓泡时，将塔顶冷凝器的冷却水阀门关闭。

六、数据记录及实验结果

1.数据记录

自己设计表格，将实验数据填入表格中。表格中需填入的参数有：全回流操作时的塔顶、

灵敏区、塔釜的温度，塔釜压力，回流液的温度、浓度、流量，釜液的温度、浓度；部分回

流操作时的塔顶、灵敏区、塔釜的温度，塔釜压力，进料液的温度、浓度、流量，产品的温

度、浓度、流量（包括计算值和实际值），釜液的温度、浓度，回流液的流量，回流比等。

【注意】上面所涉及的回流液、釜液、进料液、产品的温度指的是在测定其浓度时的实际温

度，其浓度包括实测值和换算值。

2.写出实验步骤2中进行物料衡算的计算过程。

3.用图解法求出全回流时的理论塔板数，并计算全回流时的塔效率（乙醇一水物系汽

液平衡数据见附录1）。写出将体积百分比浓度转换成摩尔分率的计算过程。

精僧塔操作与控制专题

1.精用塔操作及自动控制系统的改进

问：蒸汽压力突然变化时，将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量，使当时塔热量

存在不平衡，导致气-液不平衡，为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节

达到相对稳定，从而保证塔热量平衡是问题的关键。在生产过程中，各精储塔设

备已确定，塔釜蒸发量与气体流速成正比关系，而流速与塔压差也成正比关系，

所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量，而在操作中，塔顶压力可通

过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔，为此，稳定塔釜压力就特

别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下，我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的

变化进行对比，发现两者成正比关系，而且滞后时间极小。于是将蒸汽进料量与

塔釜压力进行串级操作，将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀，蒸汽流量调节

阀根据塔釜压力进行自动调节，通过蒸汽进料量自动增大或减少，确保塔釜压力

稳定，从而保证了精储操作不受外界蒸汽波动的影响。

我们在讨论精俺塔的控制方式，主要分析的是工艺系统对塔的影响，公用工程几

乎不对部有制约。实际上也是如此。举例分析：蒸汽系统的压力突然变化的系数

要远远小于一个精僵塔部压力变化的系数，也就是说蒸汽系统的压力对比塔压是

更趋于稳定；基于这个原因塔压的控制才可以串级控制再沸器的进入蒸汽流量。

如果发现蒸汽系统的压力发生了变化，塔压基本没法和加热蒸汽流量串控了。

第二塔的压差基本只是一个参考数据，一般不对塔压差进行控制。尽管塔压差过

高我们要采取一定的措施。

DCS/SCS/APC等技术伴随着大容量的工业电脑的应用，投入成本逐渐下降，精储

塔的高级智能控制也成为可能，比如APC/SCS等技术，精镭产品纯度也得到保证。

可是这些系统其实很脆弱，由于影响这些先进控制的外来因素的影响，DCS操作

工随时都可能摘除这些控制，回到DCS的水平，进行人工干预。

问：个人认为首先蒸汽压力的波动可以直接影响釜温和塔釜压力的不稳定，同时

造成踏压差的波动，在锅炉补水或蒸汽温度变化的情况下如果不即时去调节蒸汽

量来稳定塔压差的话，很有可能造成反混和塔釜轻组分超标现象.这个和采用双

温差控制的方式相仿，而且在现场操作的时候，如果蒸汽压力升高或降低，如果阀

门保持同样的开度的话，蒸汽的流量会多少有加大和减少的情况，我认为公用系

统的稳定是精脩系统温度的先决条件，楼上你认为如何？

你“说”的没有任何错误。可是问题出在哪里呢？

我们以控制塔压力为例。假设塔的其它参数不变，只有供应塔底再沸的蒸汽压力

在变化，假定塔压直控塔底再沸蒸汽的量或者串控塔底蒸汽的流量。因为该蒸汽

压力的变化，然后塔压命令再沸器的流量控制阀做出调整，这样才能保持塔的稳

定。这是可以实现的，完全没有问题。（这是一元参数变化）

然而实际的情况却不能让你这样子。

我们知道塔的进料除非你特意的控制其进料流量（有这种模式），否则任何塔的

进料都是波动的，有时甚至有较大波幅（这时就产生二元参数变化），进料板一

般不能变化了（除非特殊工艺，设计了多个可控进料口），设塔的进料变大了，

就会出现塔的灵敏板以下温度降低，但是塔压已经正常，楼主的用塔压控制蒸汽

流量的阀门关闭了，可这时塔底部温度却还低呢！

如果有三元以上参数也变化呢？楼主的精镭塔还精储吗？

正确的精储塔的控制机理应该是这样的：因为工艺的变化，要求塔底再沸器蒸汽

流量伴随变化，蒸汽流量是从动参数。反过来是不允许的，尽管理论上是成立的。

顺便想讨论的是：一个装置中锅炉系统不会因为系统补水和排污而导致蒸汽系统

压力产生波动，否则属于事故方向问题。

2,精馆塔采用板式塔好还是填料塔好？

问：单系列60万吨/年甲醇精健装置，是采用板式塔好呢，还是采用高效填料塔

好，请大家从两种塔各自的优缺点来谈谈。另外有谁知道国60万吨/年甲醇生产

厂家精储装置采用的都是什么形式的塔？

我个人认为选择填料塔还是其他什么形式的塔和生产规模的直接关系不大。主要

还是和所处理产品的工艺最大相关。从精^塔的发展来看，板式塔塔板的技术相

对成熟度较高，并且从目前的实际应用来看，板式塔的应用还是比填料塔要多。

但是从当前的新技术发展方向分析，填料塔的发展速度很快。因为填料塔的高效

填料材料的使用，使填料塔相对于板式塔的效率可以以10倍计，也就是说，原

来大直径、大高度的板式塔可以被精简到很矮小的尺寸。这种新技术的革新，使

得工厂的排布及生产工艺的难度、设备的投入、运行维护都产生了变革。

通常来说，板式塔和填料塔的区别是：

1填料塔不适于容易聚合或者含有固体悬浮物的物料，这时应采用板式塔

2当有多股进料及侧线采出的精储时，较适合选用板式塔

3塔的下降液量远远大于上升的气体量时，较适合选用填料塔

4对于真空操作的精僧，可以选择填料塔

5对于超小型的塔填料塔更有优势

6对于高腐蚀性的物料精储，宜选填料塔

3.精僧操作

问：我公司新上一套精储系统，现在的问题是经过精惚塔的塔顶冷却器后流体的

温度有时不但不降低，反而略微升高，即使降低也不在设定值以，而设定值也在

温度极小的围，回流量也远远小于设定值，压差也比设定值小很多，在这种情况

下反而总出现液泛，有哪位高人知道这是怎么回事？应该怎么调节才能不液泛，

而且能调节到设定值？

我看了很多关于精储塔的求助贴，我认为只有你的帖子把问题描述的最好最贴近

真实。

你.精僭塔的问题其实并不难。先分析一下出现这种问题的原因。

“经过精储塔的塔顶冷却器后流体的温度有时不但不降低，反而略微升高，即使

降低也不在设定值以，而设定值也在温度极小的围”，因为你的塔气流速度太高,

造成雾沫夹带，当然重组分也上升到塔顶。塔顶的气相要在冷凝器中发生冷凝或

者产生过冷，然后进入回流罐。但是根据你描述的情形这些相变在气体流过冷凝

器的时间没有完全发生，相对而言在这种情况下冷凝器的能力不足不能保证塔顶

气相完全冷凝。所以产生了你描述的结果。

当然就导致了回流罐中凝液少，不能保证充足的回流量。所以进入塔的液相相对

不足，使得“回流量也远远小于设定值，压差也比设定值小很多”。

对策：

你应该先确认前部物料是否含有过多的轻组分进入塔，这些组分对于这个塔是致

命的。

在这种情况下你应该大幅减低塔底再沸量，使进入塔顶的重组分下降。

如果有较多轻组分在塔顶，而且该塔还有放火炬阀控制，可以适当排放一下，绝

对不能再让轻组分进入该塔的下游设备。

根据回流罐的液位保持全回流操作。用不多久塔顶温就会下降，努力保持顶温稳

定。

你问“应该怎么调节才能不液泛，而且能调节到设定值”：你不应该把锅下面的

火烧的太旺，干什么呀，烤羊肉串啊？

4.汽提塔压力控制高点好还是低好？

问：装置里有个丙稀汽提塔，主要是脱除丙稀中的CO和一些轻组分，工艺卡片

要求压力控制围在1.8〜2.2MPa,实际生产时压力波动小，塔顶的汽相经过冷凝

罐成为液相后打回塔顶做回流，CO和轻组分通过冷凝罐上部排出，若是排出量

不变，塔压高脱除效果好还是塔压低点好？

虽然你的工艺卡片要求压力控制围在1.8〜2.2MPa,但是正常的操作不应该是这

个围的两端。你们装置里的丙稀汽提塔，主要是脱除丙稀中的co和一些轻组分,

CO不关键，关键的是那些轻组分是什么，估计是C2或者C1以下。如果是C2为

主，建议你把操作压力尽量向下靠近，这个塔的塔压其实是脱乙烷塔的塔压。这

个压力围不影响CO等更轻组分的脱出。

并且在这个压力下C3以上也不会逃逸，只要控制住顶温就差不多。

5.乙烯精储塔控制的技术

问：各位老师能不能谈下关于乙烯精惚塔控制的技术

乙烯装置中分离装置里除丙稀精僧塔和脱甲烷塔还有一些特点外，其他精僧塔如

脱乙烷塔，乙烯精々留塔，以及后面的C3,C4等塔的基本控制大概相同，几乎没有

什么区别。参见上面。

6.精用塔进料口发出水激声

问：我公司精僧塔的进料口日前在开车中发出水激声，进料为泡点液体，阀门后

的管线已放粗，由DN1OO放大至DN200,进料口设置有管式分布器，请大家帮我

分析一下原因？

精馆塔的进料口在进入塔部的端口上有一个挡板，一楼我建议你在合适的时机检

查一下有无（不过我认为应该不会忘记加上），有“水击”的声音也可能是进料

中含有两相所致，也可能是管线的走向有些问题所致，可以检查一下。

3楼的的问题在以蒸汽做再沸介质的换热器时常会出现，主要是凝液造成的轻微

水击，注意控制一下凝液罐的液位。

7.为什么精储塔会出现中温比釜温高？

问：我做的三氯氢硅加压精储，我是一个新人。在操作的时候有一个塔经常出现

这个问题，不晓得是怎么回事啊

希望大家讨论一下，也不晓得会出现啥子后果

我已经研究你的帖子几次了。假设塔压是正常的，其他周边条件是正常的。

你的塔的操作其实是失控状态，你描述的现象出现的时候，你的精僧塔实际已经

不是精俺塔了，是个容器，物料分布、温度分布等完全失衡。我注意到你的关键

词“而我这里的这个塔，不停的加料，不出产品，也不出釜液体，搞个几十个小

时又恢复正常了"。这个塔差不多已经是二元物系精镭，正常情况下，温度曲线

基本代表组分分布曲线，然而你的塔物料存量过大，液相已经占据了中部，但是

根据温度控制你的塔釜要停留在某点位，可是根据滞后控制原理你的塔中部温度

即实际的塔釜液面的温度要高于塔釜下部的温度，这也就是为什么要求塔釜的液

位不能控制过高的原因。塔釜有液位控制吗？超过100%是不允许的，“不停的

加料，不出产品，也不出釜液体”我判断你的塔釜就是个大容器，不知道淹了几

块塔盘。

记得我们刚刚开工的时候，夜班某班组也是和你一样的情况，进料一直没有停止,

可是塔却没有一点采出，半宿的时间，这个塔装了近100吨的料，可是塔就是什

么都不合格！

即使塔压正常，可是塔压差却早已经“红灯闪烁”。

绝大多数的精僵塔的操作控制是一样的，有参考价值，建议你找找本坛的关于精

谯塔的帖子，有不少亮贴。

8.关于水洗塔的问题

问：水洗塔在用的时候，塔里面的液体会从顶部出气口到下一级塔，是怎么回事

啊？我的情况是这样的物料（气相的），经过一级水洗，然后经过二级水洗，再到三

级碱洗到气柜的，问题出在二级水洗，水洗塔的液体会到三级碱洗塔，导致三级塔

的液体也会满到气柜去啊!但是一级水洗和二级水洗的流量一样，却没出现这个

问题啊！

假设不是设备的硬伤的话，从工艺操作上分析，可能是冲塔了。就是说塔气速过

大造成的雾沫夹带。产生的原因可能是两塔压差过大、或者水洗塔的自身操作波

动产生冲塔。这种流程的塔系，压力差很小。如果水洗塔的压力瞬间过大，就会

产生这个问题。解决办法就是进料避免水洗塔的塔压过大、或者下游塔的塔压瞬

间释放。

如果不属于这类原因，可能就是设备的自身原因，麻烦就大了。根据你提供的信

息还无法断定。

9.精镭塔负压问题问答

问：甲醇的常压塔，塔顶和回流槽一直出现负压，回流管线还有水击现象发生，

我想问下：这是为什么？

塔顶和回流槽一直出现负压，分析的原因是在塔顶和回流罐之间存在死区。建议

你检查设备部和连接，是否存在管道洼兜以及塔部升气管狭窄甚至堵塞的问题。

通常的情况下，塔顶管道为鹅颈管，塔部为浮阀塔板（或者填料），有足够的升

气空间，但是如果有管道洼兜和塔板升气管道堵塞的现象严重的情况，塔顶就会

出现憋压，负压就有机会产生。但是这种负压只是微负压。那么回流管线就会出

现水锤的现象。

当然负压的产生还有其他的原因，比如进料过小甚至中断、再沸量相对小，这些

都是使常压消失的原因。总之控制塔压是综合的因素、各项参数相对平衡的结果。

问：说的很对，塔顶负压是微负压。但是：“但是如果有管道洼兜和塔板升气管

道堵塞的现象严重的情况，塔顶就会出现憋压，负压就有机会产生。但是这种负

压只是微负压。”问下：你为什么认为是微负压？

如果负压较大的话，会立即被自身系统破坏掉，而且这种微负压也是脉动的，不

是恒久保持，所以我判断你的塔顶部的负压即使有，也是很小的。

10.塔釜液位的高低对塔压降有影响吗？

问：昨天做冷模实验，一老师傅说塔釜液位的高低及稳定与否对全塔压降有影响，

不明白为什么，请高人指点！在实际生产中又是什么情况？谢谢！

不极端的讨论的话，塔釜液位的高低对塔压降没有任何影响，而且塔釜液位对塔

压的影响也比较宽泛。塔釜液位只要不影响再沸器的液位，则对塔的操作没有任

何影响。进一步分析，在再沸介质不变流量的条件下，塔釜液位的控制可以影响

塔的再沸量进而影响塔压，但是谁会这么来控制塔压呢？

11.污水汽提装置为什么老堵塞

问：我厂有一套6Ot/h的酸性水汽提装置主要加工常压，柴油加氢还还催化

装置生产过程中所产生的污水，该装置自开工运行一年以后的开工周期严重缩

短，每次检修完运行不了半年，不是塔盘堵就是管线堵，换热器也堵，总之把你

搞的焦头滥额的，清理完之后不到半年还是接着堵，而且还用了除垢剂，感觉没

什么效果，请教各位大侠有什么办法可以缓解这种状况，以便延长开工周期！再

有根据资料显示，污水汽提装置的酸性气焚烧炉炉膛温度一般为1200度左右

也就是说硫化氢燃烧放出的热量大概可以达到1200可我们的只能达到10

00左右，是硫化氢含量的问题还是其他的问题，谢谢！

几乎可以说塔器是用来处理气液、液液分离的，一般不处理液固分离。气提塔周

围设施堵塞先不要先找塔设计原因，首先查找进料问题。你的进料中含有很多的

固体悬浮物，根据你的介绍可能来自于催化剂的粉末，还有你的酸性水中含有一

些盐类，这些物质产生结晶和淤积导致塔板和管道堵塞。建议先处理掉这些物质，

否则不能根本解决塔的操作上的问题。这些问题的症结在于工艺设计的一些失误

（我认为）。

12.塔釜温度变化不大的原因

问：我公司的精僧塔再沸器蒸汽用量增加，但塔釜的温度基本没有变化，这是为

什么？塔体进料为汽相进料。

其实道理很简单。

从常理分析，再沸蒸汽增加，釜温应该升高。可是精储塔再沸器蒸汽用量增加，

但塔釜的温度基本没有变化，为什么呢？再沸器的最高效率是通过再沸蒸汽的相

变来实现的，当再沸器充满工艺介质同时再沸蒸汽完成相变，这时再沸器的效率

最大。你公司的精馆塔再沸器蒸汽用量增加，但通过再沸器的是气相的蒸汽，实

际加载到工艺侧的能量并不大，所以塔釜的温度基本没有变化。再有的原因是塔

底的轻组分过多，也可产生这种现象，但这时还同时伴有其他现象。

当然还有其他的原因如再沸器结焦等等，你也要全方位的考虑可能的因素。

13.请问回流与中段回流、侧回流有何关系？

问：请问回流与中段回流、侧回流有何关系？

这些都是原油常减压蒸储的概念。常压塔是一个复合塔

原油通过常压蒸倒要切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油和重油等四、五种产品

福分。按照一般的多元精僧办法，需要有n-1个精僧塔才能把原料分割成n个僧

分。而原油常压精镭塔却是在塔的侧部开若于侧线以得到如上所述的多个产品得

分，就像n个塔叠在一起一样，故称为复合塔。

回流就是顶部傕分没有引出塔直接最为回流分配到塔盘上。这样回流就在实际上

没有控制，不知道实际有多大的回流比。而外回流则是顶部储分引出塔在有流量

控制的情况下精确控制回流。

中段循环回流的作用是，在保证产品分离效果的前提下，取走精储塔中多余的热

量，这些热量因温位较高，因而是价很高的可利用热源。采用中段循环回流的好

处是，在相同的处理量下可缩小塔径，或者在相同的塔径下可提高塔的处理能力。

14.精制塔的压差问题

问：不好意思，请问大家一下

板式精制塔的所说的压差，正常是塔顶压力大还是塔釜压力大？

以前接触的时，也没仔细研究

好像是塔釜压力要高一点点，

谁能和我理论上讲讲？暂时没琢磨透

（网友回答）当然是塔釜的压力高了。一是因为塔釜有蒸汽压力，使易挥发性的

物质挥发，所以，汽相物质较多，因而压力较高。而塔顶则因为随着塔高的增加,

轻组分的物质会越来越少，所以压力也较低。

这种解释基本是错误的，至少不严密。从现象上分析，塔顶是由轻组分占据，塔

釜重组分居多。我们假设忽略因为重力的原因，塔的物质自然分布，塔顶和塔底

还有压差吗？我们知道，精馆塔要建立循环，必须有上升气相和下降液相，液相

的下降是依靠重力，那么气相上升靠什么？很多人认为靠塔底的再沸，其实是压

差。压差来源于塔顶的冷凝。正是由于塔顶的气相冷凝，产生了小于下一块板的

压力，并且逐板传递，才能完成每个塔板上的物质交换。

需要指出的是塔物质的分布能够代表一定气相物质的压力差在塔的分布，但是反

过来塔的压差分布并不能表示塔部气相组成的分布。

15.将甲醇精僧塔加高，能否增加产量？

问：我厂近行改造，要将原来的精储塔加高10米，我门是年产3万吨的联醇，

精储是双塔精tg,其中予塔没有加高，加高精僧塔能使产量增加吗

你是双塔精储，因为楼主使用方言的原因，我看不出加长的那段是在哪个段上，

反正是总精惚塔加长了。根据你们的双塔设计，可能是板式精储塔。

我想加长10米是出于提高精僧效果的一种原设计补偿。可能是原设计的瑕疵或

者由于原料的设计变化，改变了对精馆塔的要求。

精馆塔高度的改变一般不会对精储塔生产能力产生变化。适当的增加塔板数量可

以提高塔的精储能力，但是多余的塔板数也是无用功，几乎没有作用，负面作用

还很明显。

增加塔高也不会增大塔的处理量。塔的处理能力其实已经由塔板决定了，就是说

一个塔板的能力基本代表了全塔的能力。塔部循环的物料再多也不能等于塔的生

产能力大。这也是塔增高的负面作用之一。

续问：我们这个精镭是孔板波纹的填料塔，共有5层填料，现在要加高顶部10

米。楼上的兄弟，板式塔和填料塔在这个上有什麽差别吗？

网友答：我想首先应该分析的是制约塔处理能里的因素，如果是由于产品质量达

不到要求被迫提高回流量那么，加高塔高或许有一些作用,一般情况下处理量和

塔的直径和部结构的关系更大些.

回答6#楼兼7#楼。

板式塔和填料塔在这个精储概念上的区别不大。塔的高度增加了，塔板数增加了，

可以降低回流比，其实就是减少回流量，对于塔来说是减少了能耗，但是仍然没

有解决增加塔生产能力的问题。精福塔是什么，打个比方就像是“酒肉穿肠过，

循环心中留”，回流比大，再沸量大，部循环量大。如果在不增加塔高的情况下，

回流比下降了，塔的能力确实增加了。可是减少了回流比是用增加了塔高作为代

价的。

16.甲醇-水精储塔的操作问题

问：由于第一次接触精修操作，有如下生产问题请教，望各位经验之师详细指点

和讨论：

设计指标如下：

系统压力：0.2MPa

进料：蒸僧釜液（92%甲醇8%水）99.2t、L64T/h,外加一部分120C

脱盐水、0.5T/h；

塔顶为全气相产品：96.7。＜3甲醇蒸汽、9.23T/h；

塔釜：温度139.2℃,要求甲醇含量小于lOOPPm、0.57T/h；

回流：97~98%的甲醇水溶液、7.66T/h；

灵敏板温度：10L7℃.

目前的问题为：

1,再沸器低压蒸汽压力波动对系统的温度影响很大，当低压蒸汽压力

降低时，中间有个过程塔顶、塔釜以及灵敏板温度和设计值都基本接近，但保持

此热负荷系统温度稳不住，会持续下降。

2,系统稳定时，进料、回流、塔顶和塔釜温度都能达到设计值，塔釜

为液位自控，但灵敏板的温度却和塔釜温度一样为（136。0。问：为什么灵敏板

温度出入这么大？是操作问题还是设计有缺陷？是塔釜再沸器负荷过高的原因

引起？

可以肯定的讲，你的精储塔的设计基本没有问题，你不用怀疑它。根据你的描述,

这些问题的出现基本属于你的操作上的技巧问题和公用工程系统波动造成的。

首先回答你的“为什么灵敏板温度出入这么大”的问题。所谓灵敏板的温度，其

实是代表一个塔的平衡点的温度，在这个温度点上（这块板上）平衡物的分离是

个拐点。那么它的温度接近于塔底的温度，你应该明白有大量的塔底的组分就是

重组分接近了这块板的周围。请记住：在精储塔部，温度的分布基本上代表着组

分的分布趋势。很显然，你的塔底温度过高了。有时你也会发现，我当时的塔底

温度是接近正常的呀！这是因为实时的温度是正常的，可是塔部还没有抵消前次

的扰动而达到稳态，消除扰动达到新的稳态是需要时间的。那么这个问题解决了，

你的其它两个问题就解决了，他们其实是一类问题。

另外需要讨论的是，你的精储塔很小，因为塔系统很小则抵抗外界的波动的阻力

就小，所以你的精偷塔稍微有风吹草动，就浑身颤抖。这也没有办法，这是原罪

啊

17.请教脱丁烷塔的操作

问：我们这里新投产一套天然气处理装置，脱丁烷塔总是调整不好，塔顶温度波

动大。增大回流可以把温度控制到正常值，但20分钟左右回流罐液位就没有了，

等回流罐液位正常后塔顶温度又高了。那位高手给指个招

脱丁烷塔的操作，基本点是上游必须不能夹带C3,如果C3含量多，则C4塔的

压力就会增高而且塔顶不易冷凝。

首先要注意的是C3塔即上游塔的出料即脱丁烷塔的进料量必须保持相对稳定。

可以讲，如果上游C3塔不稳定向脱丁烷塔进料，则脱丁烷塔一定不会稳定。

其次，塔顶的回流量也要保持相对稳定，一般脱丁烷塔顶的回流罐都比较小，但

是操作时候不要总是担心液位会满或者会空以至于根据回流罐的液位来被迫作

出加大或减小回流量，这样的操作只能使脱丁烷塔更加乱套。关键看什么呢？看

塔顶温度和塔底温度。操作人员一般应该有经验，塔顶的回流量是多少及塔底的

再沸蒸汽应该给多少。当发生“乱套的时候”，稳定进料之后，尽量稳定回流量

和塔顶温度，如果塔顶温度是合格的，回流罐液位高，不是加大回流量了，而是

增加塔顶采出：因为塔顶产品是合格的。如果塔顶温度稍高，即塔顶不合格，那

么肯定不能采出了，说明塔顶中含有C5+了，采取加大回流量不能彻底解决问题

的，只能采取控制塔底温度，减少再沸量来达到目的。如果塔顶合格塔底不合格,

即温度稍低，说明C4进入塔底了，不要过度提高再沸量，缓慢的增加塔底温度。

操作的关键是"慢”，塔底部的inventory足够保持一段时间不采出塔底料。中

国有句成语叫做矫枉过正，一定要注意。从控制理论分析，不能使塔有两个以上

的参数不合格。也就是说进料不合格，塔压不合格，塔温（顶或底）不合格，得

了，你没法玩了。

以上的操作经验也同样适用于其他的精僧塔的操作。一家之言仅供参考。

18.再沸器平衡管线的作用

问：看到精僧工序PID图纸上再沸器的热源进口到出口有一平衡管线，不知是何

作用，什么时候能用到？

那是一根很细的管线对吧？那不是平衡线，是排凝线，在进入再沸器的控制阀前,

叫做输水阀steamtrap。只要阀前有凝液，就通过这个很细的管线排放到凝液

系统中区，就是你说的再沸器的热源出口管线，即凝液线系统了。

某网友：大塔都用汽液分离罐，而不用疏水器的这根管子用来平衡再沸器壳程与

汽液分离罐压力的。

在生产中，尤其是开车初期，有可能汽液分离罐闪蒸出蒸汽的压力高于壳程压力，

这样会造成疏水不畅，壳程集液，影响换热。

有这根管子，就能有效的平衡压力，使两边气相压力相同，壳程的凝液能自流进

入汽液分离罐。

回复#3wing的帖子：老弟，流程搞错了。楼主的问题是“看到精镭工序PID

图纸上再沸器的热源进口到出口有一平衡管线，不知是何作用？”

再沸器的壳程与凝液罐的管线是从再沸器的冷凝液进入凝液罐的必经之路，不是

你说的平衡线。另外再沸器中的壳程必须有积液，否则蒸汽就从再沸器中直接贯

通了，这会造成凝液罐严重水击，并且再沸器中没有建立一定的凝液说明再沸器

没有产生蒸汽相变，即没有实现最高加热效率。没有积液反而影响换热。导致这

种情况的原因很多，不在此赘述。

另外，凝液罐的顶部到凝液罐的出料线之间有一个平衡线，这根管线的作用才是

用来解决疏水罐向凝液系统排水不畅的管线。

设想：如果再沸器的热源入口有一根管线直接连接到了凝液罐上，会发生怎样的

后果？供坛友们讨论。

某网友：这根管子，是起平衡压力的作用，使两边气相压力相同，壳程的凝液能

自流进入汽液分离罐，不会造成流水不畅。

我感觉三楼说的对，它说的这根线和你的问题是一样的。只是表达的不是很合适。

“凝液罐的顶部到凝液罐的出料线之间有一个平衡线，这根管线的作用才是用来

解决疏水罐向凝液系统排水不畅的管线。”

是这样么，感觉你说的不对，我没有作过这样的设计。个人观点！

回复某网友：我给大家画了一图纸，请将.txt换成.dwg,烦请版主将图转换格

式贴到版面方便大家浏览。

或许我们讨论的根本不是楼主的意向，最后楼主自己贴一示意图。

请大家注意我画的图中的蓝色线、粉色线和红线，它们的功能是各不相同的。

有经验的同事都清楚：

1、再沸器中必须有凝液的存在

2、凝液罐中必须要有可控液面

3、蒸汽不能直接进入凝液罐

4、蒸汽进入再沸器之前必须要排凝

请新入行的同事在实践中注意这些问题。以上的每一条的相反都将带来问题，并

都有不同的处理对策。

某网友：按楼上朋友图纸上所画的，则汽液分离罐必须是充满液体了，否则不可

能在再沸器形成液位。

如果我设计则应将再沸器往气液分离器的进料从底部进入，这样按照连通器的原

理只要控制气液分离器一定的液位即可。

这时有必要在气液分离器顶部到蒸汽进口设一平衡管。

某网友：weiqj先生的这个设计，我觉得是不合理的。

首先调节阀前的那个排水管，是不需要疏水器的，因为只有开车时需要排水，但

是，开车时这个地方压力很低，根本就疏不会凝水总管，只能就地排掉。

其次是正常生产中，这种设计会将蒸汽管网的压力波动对精僧塔的影响放大。

第三点是，当精福塔负荷较低时，由于凝液调节阀的减压作用，可能导致凝水排

不回总管。

第四点是，当蒸汽管网压力波动时，可能造成蒸汽窜入汽液分离罐，不仅导致压

力波动，而且汽液两相流会对再沸器到汽液分离罐之间的管子产生很强的冲刷，

导致管子使用寿命缩短。

回答某网友：

这个设计不是属于我的，是美国LUMMUS鲁姆斯的设计，我不过拿来纠正上述帖

子的错误，供大家学习的。只要是中石化的此处的单元都是如此。

您说的四个点都是错误的。我一条一条的解释。

1.调节阀前的那个疏水管。这条管线是正常使用的，当然开车时也要使用。一般

情况下，再沸器加热使用的蒸汽是LPSS（低压饱和蒸汽），关键词：饱和的。有

的设计也采用低压蒸汽LPS,小异。有的再沸器使用中压蒸汽（MPS）,我们不讨

论。不要我解释大家会明白了，LPSS/LPS走到每个调节阀前的时候已经有凝液

了，如果不排凝可以不可以呢？当然你随意了。这就会有两个问题：一是再沸器

的效率低，二是会有水锤发生，原因我都不解释，高手自己明白。顺便提醒您：

任何时候阀前的压力也足够高到可以通过疏水器将凝液排向凝液回水系统去，道

理我不解释。

2.您的第二条，我猜想您的装置一定很小。之前的某关于蒸汽对甲醇精储影响的

贴子，就是您说的情况，公用工程的波动剧烈影响塔的操作。跟您讲，大厂的公

用工程的稳定性要比工艺运行的稳定性要高，可想而知，我们对公用工程的波动

忙的不亦乐乎，没法保证工艺的正常生产。这种情况在中石化出现的几率小。结

论：正常生产中，蒸汽管网的压力不会波动，对精僧塔的影响几乎没有。从SS、

HPS、MS到LPS,再到LPSS的逐级压力控制，每个系统尚且相对独立，几乎没有

压力的波动。有兴趣的坛友可以找一本乙烯工艺读一读就知道个大概。

3.您的第三点是，当精储塔负荷较低时，由于凝液调节阀的减压作用，可能导致

凝水排不回总管。您的这个问题有两个错误，一个是这个单元的操作你没有搞懂,

第二个错误是数学上的错误，类似于A>B,B〉C,A>C的逻辑。网上有相关的操作建

议您可以下载来看。

4.您的第四点是，当蒸汽管网压力波动时，可能造成蒸汽窜入汽液分离罐。这种

情况永远不会发生，因为不可能，为什么呢？没有流程。在此也纠正一下wxjwu

将蒸汽管线直接连到凝液罐上的错误，这是很危险的想法，而且凝液罐即使满液

位对再沸器的操作影响也不巨大，马上即可解决；但空罐反倒是危险的。

以上的讨论涉及三个专业：工艺、控制和公用工程。

版主chemicaleng2008不给加4魅力、12财富就不够意思了，哈哈。欢迎讨论。

如果清洁工增加了乙烯板块，这些问题就没有人问了。

19.急！急！急！精僧塔开不了

问：一个精僧塔在一次检修之后就开不了.

正常情况；塔顶压力400KPA略微淹塔无所谓.视质量少量返回或采

出.正常压差50KPA以下.蒸汽开度65%—75%

异常情况；塔顶压力200—300KPA之间.蒸汽35%开度就液泛.液

位随之为0.压差逐渐增加.

处理；蒸汽降到30%.液位慢慢回升.时间久还会下降.

继续关蒸汽28%.保持液位70%—90%正常状态.压差50Kp

A左右.塔顶压力300KPA左右.

分析数据；少量不冷凝气体N2.及重组分.93%为产品.

帮忙解决这精僧塔的问题；

1.为何在蒸汽开度一半的时候就液泛？是什么原因？

2.淹塔的情况下为何塔釜和塔顶压力相差很大.近100KPA.

3.开蒸汽后，塔顶始终达不到预计值.400KPA.实际只有300KPA

根据楼主的数据，我判断你的塔不会是塔降液管堵塞。原因是降液管的流通面积

占塔板的面积很大的比例，一般不考虑降液管会发生堵塞。我分析主要的原因可

能来自于操作的问题。

你的塔进料组成已经超出了该塔的工艺要求，就是你的分析数据中列出的不凝气

和重组分。